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为什么说含偶氮类聚合物是光响应性聚合物体系代表？一文解答
发布时间：2021-08-05     作者：axc   分享到：

为什么说含偶氮类聚合物是光响应性聚合物体系代表？一文解答

在高分子聚合物体系中，含偶氮类聚合物是光响应性聚合物体系中的**代表。偶氮苯基团具有热力学稳定的反式（trans）和亚稳定的顺式（cis）两种异构体。在紫外光照射下，偶氮苯基团从反式转变为顺式状态（trans→cis）；在特定波长的可见光照射下或是在暗室中，热力学亚稳态的顺式结构又能够转变为反式构态（cis→trans）；整个异构过程循环可逆。由于偶氮苯基团的顺式状态和反式状态具有不同的偶极矩和分子尺寸（trans: 0.5 D/0.9 nm; cis: 3.1 D/0.55 nm），从而导致在不同光照条件下偶氮苯基团产生可逆顺反异构引起其聚合物基体产生光软化效应、光膨胀/收缩效应、光固化效应以及光流体化效应等。

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近期相关研究发现，通过偶氮苯基团的顺反异构转变能实现小分子化合物的固液转变。例如，一种偶氮苯小分子可发生光诱导固液转变（crystal-to-melt transition）。通过在聚丙烯酸类聚合物侧链中引入偶氮苯基团，设计制备了一种新型的含偶氮高分子。通过紫外光（365 nm）/可见光（530 nm）的交替照射，可逆控制聚合物的玻璃化转变温度（glass transition temperature，Tg），实现了含偶氮聚合物体系的光控可逆固液态转变。

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采用扫描力显微镜（SFM）、动态力学分析（DMA）、差示扫描量热法（DSC）以及流变学等表征手段研究表明，当聚合物侧链中的偶氮苯基团基本处于热力学稳定的反式构型时，其聚合物呈现出的Tg（48-68 ℃）高于室温，样品为固体；当对样品进行紫外光照处理后，伴随着聚合物中偶氮苯基团从反式到顺式的转变，聚合物Tg**降低（-10 ℃左右），在室温下样品为液体，呈现出较好的流动性；通过可见光的照射，聚合物的Tg又能重新恢复到初始水平，样品由液态转变回固态。

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